“鄂托克”源自明代蒙古的一种社会和经济单位；清代的一种基层行政建制单位。鄂托克沿用为本旗的名称。

今鄂托克旗地区，秦始皇帝三十二年（公元前215年）属北地郡辖地，西汉元朔二年（公元前127年）属朔方郡的临戎、修都县辖地。东汉建武二十六年（50年）后，南匈奴等部众入居。三国、西晋时为羌族政权辖地。东晋十六国期间，先后为后赵（羯石氏）、前秦（氐苻氏）、后秦（羌姚氏）等所辖朔州境。夏龙升三年、魏永兴元年（409），今旗境属匈奴铁弗赫连勃勃所建大夏的幽州辖地。

北魏神麚四年（431），夏亡，北魏统辖伊克昭盟（今鄂尔多斯市）地区，今旗境属夏州阐熙郡。西魏大统十二年（546），今旗境属西魏夏州化政郡辖地。周建德元年（572），今旗境属夏州总管府。隋朝，今旗境西部属灵武郡的灵武县，东境属盐州盐川郡辖境。